JP2006286947A - Method and apparatus for cleaning electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウエハやディスプレイ等の電子デバイスを洗浄する電子デバイス洗浄方法及び電子デバイス洗浄装置に関し、特にデバイスパターンを損傷することなくパーティクルを除去することができるものに関する。 The present invention relates to an electronic device cleaning method and an electronic device cleaning apparatus for cleaning an electronic device such as a semiconductor wafer or a display, and more particularly to a device capable of removing particles without damaging a device pattern.
半導体装置の製造工程には、半導体ウエハの表面に成膜やエッチングなどの処理を繰り返し施して微細パターンを形成していく工程が含まれる。微細パターンを形成するために、半導体ウエハの両面、特に薄膜形成面を清浄に保つ必要があることから、基板洗浄装置を用いて半導体ウエハの洗浄処理が行われる。このような半導体ウエハの洗浄処理を行う基板洗浄装置では、二流体ノズルを用いて、純水を高圧窒素や高圧窒素により霧化させて、基板にぶつけることによりパーティクルを除去する(例えば、特許文献1参照)。 The manufacturing process of a semiconductor device includes a process of forming a fine pattern by repeatedly performing processes such as film formation and etching on the surface of a semiconductor wafer. In order to form a fine pattern, it is necessary to keep both surfaces of the semiconductor wafer, particularly the thin film forming surface, clean, so that the semiconductor wafer is cleaned using a substrate cleaning apparatus. In such a substrate cleaning apparatus for performing a semiconductor wafer cleaning process, a two-fluid nozzle is used to atomize pure water with high-pressure nitrogen or high-pressure nitrogen and remove the particles by hitting the substrate (for example, Patent Documents). 1).
半導体ウエハと同様に、液晶ディスプレイやPDP基板等の電子デバイスにおいても同様な洗浄装置を用いて洗浄を行っている。 Similar to semiconductor wafers, electronic devices such as liquid crystal displays and PDP substrates are also cleaned using a similar cleaning apparatus.
なお、二流体ノズルの材質は、金属不純物を考慮しなくてもよい工程ではSUS製であるが、金属不純物を制御しなくてはならない工程ではテフロン(登録商標)(登録商標)、PEEKなどの樹脂製のものが用いられていた。
上述した半導体ウエハの洗浄方法では、次のような問題があった。すなわち、純水を高圧空気や高圧窒素により霧化させてパーティクルを除去する方法では、液体が霧化するとき、及び気体中で搬送されるときに帯電が生じる。この帯電は基板上やスピンカップなど装置の構成材料に移り、帯電した基板は気中の粒子を引き込み、パーティクル汚染されてしまう虞があった。 The above-described semiconductor wafer cleaning method has the following problems. That is, in the method of removing particles by atomizing pure water with high-pressure air or high-pressure nitrogen, charging occurs when the liquid is atomized and transported in gas. This charge is transferred to the constituent materials of the apparatus such as the substrate and spin cup, and the charged substrate may attract particles in the air and may be contaminated with particles.
そこで本発明は、電子デバイスの帯電を防止することでパーティクル汚染を防止できる電子デバイス洗浄装置を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide an electronic device cleaning apparatus that can prevent particle contamination by preventing charging of the electronic device.
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の電子デバイス洗浄装置及び電子デバイス洗浄方法は次のように構成されている。 In order to solve the above problems and achieve the object, an electronic device cleaning apparatus and an electronic device cleaning method of the present invention are configured as follows.
(1)洗浄水を供給する洗浄水供給手段と、高圧の気体を供給する高圧気体供給手段と、供給された上記洗浄水を上記気体と混合させることで霧状にし、電子デバイスに吹き付ける二流体ノズルとを備え、上記二流体ノズルは、非導電性樹脂にカーボンフィラーが混入された導電性の材料で構成されていることを特徴とする。 (1) Washing water supply means for supplying cleaning water, high-pressure gas supply means for supplying high-pressure gas, and two fluids that are sprayed on an electronic device by mixing the supplied cleaning water with the gas. The two-fluid nozzle includes a conductive material in which a carbon filler is mixed in a non-conductive resin.
(2)前記(1)に記載された電子デバイス洗浄装置であって、上記非導電性樹脂は、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂及びこれらの混合物のいずれかを含むことを特徴とする。 (2) The electronic device cleaning apparatus according to (1), wherein the non-conductive resin includes any one of polyimide, polyetheretherketone, fluororesin, and a mixture thereof.
(3)洗浄水を供給する洗浄水供給手段と、高圧の気体を供給する高圧気体供給手段と、供給された上記洗浄水を上記気体と混合させることで霧状にし、電子デバイスに吹き付ける二流体ノズルとを備え、上記二流体ノズルは、チタン、タンタル、ジルコニウム及びこれらの合金のいずれかの材料で構成されていることを特徴とする。 (3) Washing water supply means for supplying cleaning water, high-pressure gas supply means for supplying high-pressure gas, and two fluids that are sprayed on an electronic device by mixing the supplied cleaning water with the gas. And the two-fluid nozzle is made of any one of titanium, tantalum, zirconium, and alloys thereof.
(4)洗浄水を供給する洗浄水供給手段と、高圧の気体を供給する高圧気体供給手段と、供給された上記洗浄水を上記気体と混合させることで霧状にし、電子デバイスに吹き付ける二流体ノズルとを備え、上記二流体ノズルは、シリコン、シリコンカーバイド及びこれらの混合物のいずれかに不純物をドープしたもので構成されていることを特徴とする。 (4) Washing water supply means for supplying cleaning water, high pressure gas supply means for supplying high-pressure gas, and two fluids that are sprayed on an electronic device by mixing the supplied cleaning water with the gas. And the two-fluid nozzle is made of silicon, silicon carbide, or a mixture thereof doped with impurities.
(5)前記(1),(3),(4)に記載された電子デバイス洗浄装置であって、上記二流体ノズルは接地されていることを特徴とする。 (5) The electronic device cleaning apparatus according to (1), (3), or (4), wherein the two-fluid nozzle is grounded.
(6)洗浄水を供給する洗浄水供給手段と、高圧の気体を供給する高圧気体供給手段と、供給された上記洗浄水を上記気体と混合させることで霧状にし、電子デバイスに吹き付ける非導電性の二流体ノズルとを備え、この二流体ノズルには、上記二流体ノズルを通流する上記洗浄水又は上記気体を接地するための接地部位が設けられていることを特徴とする。 (6) Washing water supply means for supplying cleaning water, high-pressure gas supply means for supplying high-pressure gas, and non-conducting that sprays the electronic device by atomizing the supplied cleaning water with the gas. The two-fluid nozzle is provided with a grounding portion for grounding the washing water or the gas flowing through the two-fluid nozzle.
(7)洗浄水を供給する洗浄水供給手段と、高圧の気体を供給する高圧気体供給手段と、供給された上記洗浄水を上記気体と混合させることで霧状にし、電子デバイスに吹き付ける二流体ノズルと、上記電子デバイスを除電するイオナイザとを備えていることを特徴とする。 (7) Washing water supply means for supplying cleaning water, high-pressure gas supply means for supplying high-pressure gas, and two fluids that are sprayed onto the electronic device by mixing the supplied cleaning water with the gas. A nozzle and an ionizer that neutralizes the electronic device are provided.
(8)洗浄水を供給し、高圧の気体を供給し、供給された上記洗浄水を上記気体と二流体ノズルで混合させることで霧状にし、電子デバイスに吹き付け、上記電子デバイスをイオナイザで除電することを備えていることを特徴とする。 (8) Supply cleaning water, supply high-pressure gas, mix the supplied cleaning water with the gas with a two-fluid nozzle, spray it onto an electronic device, and discharge the electronic device with an ionizer It is characterized by comprising.
本発明によれば、電子デバイスの表面を損傷させることなくパーティクルを除去することが可能となる。 According to the present invention, particles can be removed without damaging the surface of the electronic device.
図1は本発明の一実施の形態に係る基板洗浄装置(電子デバイス洗浄装置)10の構成を示す説明図、図2及び図3は基板洗浄装置10における窒素流量とデバイスパターンのダメージ数との関係を示す図である。 FIG. 1 is an explanatory view showing the configuration of a substrate cleaning apparatus (electronic device cleaning apparatus) 10 according to an embodiment of the present invention. FIGS. 2 and 3 show the nitrogen flow rate and the number of device pattern damages in the substrate cleaning apparatus 10. It is a figure which shows a relationship.
電子デバイス洗浄装置10は、洗浄部20と、高圧窒素供給部40と、洗浄水供給部50と、これら各部を連携して制御する制御部60とを備えている。
The electronic device cleaning apparatus 10 includes a
洗浄部20は、制御部60により制御される電動モータ21と、この電動モータ21の回転軸22に取り付けられ、半導体ウエハWを保持するスピンチャック23と、スピンチャック23に対向して配置された二流体ノズル30とを備えている。
The
二流体ノズル30は、図2に示すように、接地されたノズル本体31と、このノズル本体31の中心部に設けられ、高圧窒素が通流するガス流路32と、このガス流路32を囲むようにして配置され、洗浄水が通流する洗浄水路33とを備えている。なお、図1中34はノズルオリフィスを示している。ガス流路32は後述する窒素配管42、洗浄水路33は後述する洗浄水配管52にそれぞれ接続されており、それぞれ高圧窒素、洗浄水を導入するように構成されている。また、二流体ノズル30は、図示しない昇降・移動機構によって、半導体ウエハW面内の洗浄水の供給位置を変更できるように支持されている。
As shown in FIG. 2, the two-
ノズル本体31は、例えば、非導電性樹脂(ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂及びこれらの混合物等)にカーボンフィラーを混入したものを用いる。なお、チタン、タンタル、ジルコニウム及びこれらの合金を用いてもよい。さらに、シリコン、シリコンカーバイド及びこれらの混合物のいずれかに不純物をドープしたものを用いてもよい。これらの導電性材料は、金属イオンを発生しにくく、または、全く発生せず、金属不純物を制御しなくてはならない電子デバイスの洗浄工程で用いても支障がない。なお、これらの材料の他、金属イオンの発生量が少ない、または、発生しない導電性材料であれば他の材料でもよい。
As the
高圧窒素供給部40は、高圧窒素発生部41と、この高圧窒素発生部41から二流体ノズル30まで高圧窒素を送るための窒素配管42と、この窒素配管42の途中に設けられた圧力調整部43と、この圧力調整部43における窒素圧力を測定するための圧力センサ44と、窒素配管42の途中に設けられた流量センサ45とを備えている。なお、圧力調整部43は制御部60からの指示により圧力調整が行われる。また、圧力センサ44及び流量センサ45の出力は制御部60に入力されている。
The high-pressure
洗浄水供給部50は、洗浄水供給タンク51と、この洗浄水供給タンク51から二流体ノズル30まで洗浄水を送るための洗浄水配管52と、この洗浄水配管52の途中に設けられた圧力調整部53と、この圧力調整部53における洗浄水圧力を測定するための圧力センサ54と、洗浄水配管52の途中に設けられた流量センサ55とを備えている。なお、圧力調整部53は制御部60からの指示により圧力調整が行われる。また、圧力センサ54及び流量センサ55の出力は制御部60に入力されている。
The washing
このように構成された基板洗浄装置10では、次のようにして半導体ウエハWの洗浄を行う。すなわち、電動モータ21を回転させることにより、半導体ウエハWを回転させる。このときの回転速度は例えば500rpm程度である。
In the substrate cleaning apparatus 10 configured as described above, the semiconductor wafer W is cleaned as follows. That is, the semiconductor wafer W is rotated by rotating the
次に、圧力調整部43,53を制御部60からの信号により開き、二流体ノズル30に窒素と洗浄水が供給されると、洗浄水が高圧窒素によって霧化され、半導体ウエハWの表面に噴霧される。これにより、パーティクルが流し出される。このとき、制御部60から各圧力調整部43,53に制御信号が送られ、所定の圧力の洗浄水が噴霧されるように窒素と洗浄水の圧力が適切に調整される。同時に、各圧力センサ44,54と流量センサ45,55から検出された結果が、逐次制御部60にフィードバックされる。
Next, when the
二流体ノズル30は、上述したように高圧の窒素や洗浄水にさらされても金属イオンがほとんど発生しないため、金属不純物が半導体ウエハWに付着することはない。また、全体が導電性であり、かつ、接地されているため、帯電した場合であっても除電される。したがって、半導体ウエハWや清浄部20が帯電されることがなく、半導体ウエハWが気中の粒子を引き込み、パーティクル汚染されてしまうのを防止できる。
Since the two-
上述したように、本実施の形態に係る電子デバイス洗浄装置10によれば、二流体ノズル30の材質を導電性とすることで、洗浄水が霧化する際の剥離帯電を最小限に抑えることができる。このため、二流体ノズル30及び半導体ウエハW等の帯電を抑えることができ、半導体ウエハWが気中の粒子を引き込み、パーティクル汚染されてしまうのを防止できる。したがって、洗浄後の基板の清浄度を向上させることが可能となる。
As described above, according to the electronic device cleaning apparatus 10 according to the present embodiment, by making the material of the two-
ここで、実験例について説明する。55nmのライン/スペースパターンを形成した半導体ウエハWをパターン検査装置で測定し、欠陥数をカウントした。この半導体ウエハを基板洗浄装置10で、下記の条件で洗浄した。すなわち、純水0.2MPa(100mL/min)、高圧空気0.2MPa(60L/min)、半導体ウエハ回転数500rpmである。 Here, an experimental example will be described. The semiconductor wafer W on which the 55 nm line / space pattern was formed was measured with a pattern inspection apparatus, and the number of defects was counted. This semiconductor wafer was cleaned by the substrate cleaning apparatus 10 under the following conditions. That is, pure water 0.2 MPa (100 mL / min), high-pressure air 0.2 MPa (60 L / min), and semiconductor wafer rotation speed 500 rpm.
なお、二流体ノズル30の材質として、(1)PTFE、(2)カーボンフィラー入りPTFE、(3)PEEK、(4)カーボンフィラー入りPEEK、(5)チタン、(6)SiC(導電性)の6種類を用いた。PTFE及びPEEKは、非導電性樹脂であり、カーボンフィラーを混入することで導電性となっている。
In addition, as a material of the two-
上記の処理後の半導体ウエハWをパターン検査装置で測定し、欠陥数をカウントした。この結果、欠陥の除去率は(1)51%、(2)65%、(3)55%、(4)69%、(5)80%、(6)74%であった。この結果により、二流体ノズル30の材質として導電性材料を用いた場合に、帯電による再付着を防止でき、欠陥の除去率が向上することが明らかとなった。
The semiconductor wafer W after the above processing was measured with a pattern inspection apparatus, and the number of defects was counted. As a result, the defect removal rates were (1) 51%, (2) 65%, (3) 55%, (4) 69%, (5) 80%, and (6) 74%. From this result, it has been clarified that, when a conductive material is used as the material of the two-
図3は本実施の形態に係る二流体ノズル30の変形例を示す図である。二流体ノズル30のノズル本体31が非導電性材料で形成されている場合には、ノズルオリフィス34の周囲にチタン等の金属で形成されたアタッチメント(接地部位)35を取り付け、このアタッチメント35を接地することで、洗浄水を除電するようにしてもよい。
FIG. 3 is a view showing a modification of the two-
なお、上述したように二流体ノズル30を除電することで、帯電の発生を防止する他、図1中24に示すイオナイザを用いることで、帯電した半導体ウエハWや洗浄部20を積極的に除電するようにしてもよく、さらに上述した複数の方法を組合せて清浄度を上げるようにしてもよい。
As described above, the discharge of the two-
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
10…電子デバイス洗浄装置、20…洗浄部、30…二流体ノズル、40…高圧窒素供給部、50…洗浄水供給部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electronic device washing | cleaning apparatus, 20 ... Cleaning part, 30 ... Two fluid nozzle, 40 ... High-pressure nitrogen supply part, 50 ... Washing water supply part.
Claims (8)
高圧の気体を供給する高圧気体供給手段と、
供給された上記洗浄水を上記気体と混合させることで霧状にし、電子デバイスに吹き付ける二流体ノズルとを備え、
上記二流体ノズルは、非導電性樹脂にカーボンフィラーが混入された導電性の材料で構成されていることを特徴とする電子デバイス洗浄装置。 Cleaning water supply means for supplying cleaning water;
High-pressure gas supply means for supplying high-pressure gas;
A mist is formed by mixing the supplied cleaning water with the gas, and a two-fluid nozzle that sprays the electronic device,
2. The electronic device cleaning apparatus according to claim 1, wherein the two-fluid nozzle is made of a conductive material in which a carbon filler is mixed into a non-conductive resin.
高圧の気体を供給する高圧気体供給手段と、
供給された上記洗浄水を上記気体と混合させることで霧状にし、電子デバイスに吹き付ける二流体ノズルとを備え、
上記二流体ノズルは、チタン、タンタル、ジルコニウム及びこれらの合金のいずれかの材料で構成されていることを特徴とする電子デバイス洗浄装置。 Cleaning water supply means for supplying cleaning water;
High-pressure gas supply means for supplying high-pressure gas;
A mist is formed by mixing the supplied cleaning water with the gas, and a two-fluid nozzle that sprays the electronic device,
The electronic device cleaning apparatus, wherein the two-fluid nozzle is made of any material of titanium, tantalum, zirconium and alloys thereof.
高圧の気体を供給する高圧気体供給手段と、
供給された上記洗浄水を上記気体と混合させることで霧状にし、電子デバイスに吹き付ける二流体ノズルとを備え、
上記二流体ノズルは、シリコン、シリコンカーバイド及びこれらの混合物のいずれかに不純物をドープしたもので構成されていることを特徴とする電子デバイス洗浄装置。 Cleaning water supply means for supplying cleaning water;
High-pressure gas supply means for supplying high-pressure gas;
A mist is formed by mixing the supplied cleaning water with the gas, and a two-fluid nozzle that sprays the electronic device,
2. The electronic device cleaning apparatus according to claim 1, wherein the two-fluid nozzle is made of silicon, silicon carbide, or a mixture thereof doped with impurities.
高圧の気体を供給する高圧気体供給手段と、
供給された上記洗浄水を上記気体と混合させることで霧状にし、電子デバイスに吹き付ける非導電性の二流体ノズルとを備え、
この二流体ノズルには、上記二流体ノズルを通流する上記洗浄水又は上記気体を接地するための接地部位が設けられていることを特徴とする電子デバイス洗浄装置。 Cleaning water supply means for supplying cleaning water;
High-pressure gas supply means for supplying high-pressure gas;
A mist is formed by mixing the supplied cleaning water with the gas, and a non-conductive two-fluid nozzle that sprays the electronic device,
The two-fluid nozzle is provided with a grounding portion for grounding the washing water or the gas flowing through the two-fluid nozzle.
高圧の気体を供給する高圧気体供給手段と、
供給された上記洗浄水を上記気体と混合させることで霧状にし、電子デバイスに吹き付ける二流体ノズルと、
上記電子デバイスを除電するイオナイザとを備えていることを特徴とする電子デバイス洗浄装置。 Cleaning water supply means for supplying cleaning water;
High-pressure gas supply means for supplying high-pressure gas;
A two-fluid nozzle that atomizes the supplied wash water with the gas and blows it onto the electronic device;
An electronic device cleaning apparatus comprising: an ionizer that neutralizes the electronic device.
高圧の気体を供給し、
供給された上記洗浄水を上記気体と二流体ノズルで混合させることで霧状にし、電子デバイスに吹き付け、
上記電子デバイスをイオナイザで除電することを備えていることを特徴とする電子デバイス洗浄方法。 Supply cleaning water,
Supply high pressure gas,
The supplied cleaning water is atomized by mixing it with the gas and the two-fluid nozzle, and sprayed on the electronic device.
A method for cleaning an electronic device, comprising: neutralizing the electronic device with an ionizer.
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Legal Events
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A521 | Written amendment |
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A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20101130 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |